客观日本

【新型肺炎】为计算新冠病毒结构,东京大学向国际社会提供计算资源

2020年06月24日 生物医药

东京大学素粒子物理国际研究中心(ICEPP)运营的“ATLAS地域解析中心”作为CERN & LHC计算团队(CERN团队)的成员,参加了Folding@home项目,面向国际社会提供计算资源。

Folding@home是由志愿者推进的分布式计算项目,将利用分子动力学模拟分析蛋白质折叠,以寻找有效治疗新冠病毒的线索。

向Folding@home提供计算资源通过国际合作进行。ICEPP参与的ATLAS实验的计算小组利用为基本粒子和核实验开发的Worldwide LHC计算网格环境,顺利提供了大规模计算资源。

在CERN(欧洲核子研究组织)开展基本粒子和核实验的国际实验小组通过提供大量计算机中心用于学术研究部分的计算资源,整个CERN团队在开展常规研究的同时,还针对新冠病毒对策提供了媲美超级计算机的计算能力。

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图1:Folding@home模拟的COVID-19致病原因、病毒的突起状蛋白质刺突分子结构(图片:CERN)

要想确立新冠病毒感染症的治疗方法,了解病毒的基本特性至关重要。目前全球正通过生物化学法和化学法探索治疗方法。关于物理化学法,通过分子动力学模拟解析蛋白质折叠(图1),作为CERN团队的一员,ICEPP与东京大学研究生院理学系研究科的成员一起从4月10日开始参加Folding@home,助力新冠病毒的蛋白质解析。

Folding@home是通过分子动力学模拟解析蛋白质折叠的分布式计算项目,由志愿者推进。新冠病毒与其他病毒一样,是拥有能抵抗宿主细胞免疫力,并在宿主细胞中繁殖的蛋白质。Folding@home利用全球提供的计算资源进行计算机模拟和解析,以便了解这些蛋白质的结构。这是开发新药的重要步骤。

截至4月14日,Folding@home的计算能力已达到约2.4EFLOPS。超过了全球排名前500的超级计算机的总计算能力。世界各地为CERN和LHC实验准备的计算机中心(图2)始终在向Folding@home提供部分计算能力,截至6月15日,CERN团队所做的贡献排名第十。ICEPP的“ATLAS地域解析中心”作为ATLAS实验小组向该团队提供了计算能力。ATLAS实验小组在最高峰时合计提供了约8万个CPU内核(图3),约占CERN团队所做贡献的30%。ICEPP的贡献约占CERN团队的1%。

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图2:使用Google Earth实施的ATLAS实验的Worldwide LHC Computing监测。分布在全球各地的计算资源相互连接,作为一个大型虚拟计算机运行。绿线表示数据交换。东京大学计算中心也在网格中进行了LHC数据解析。

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图3:各国参加ATLAS实验的计算机中心用于Folding@home作业的CPU内核数量

英语发布原文
CERN contributes computers to combatting COVID-19

日语发布原文

文:JST客观日本编辑部

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